Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
System design choices in smartautonomous networked irrigation systems
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2014 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Wireless Sensor Networks are often deployed in great numbers spanning large,

sometimes hard to reach and hostile, areas with the aim of monitoring environmental

conditions through the use of different sensors. Due to decreasing costs of ownership

(e.g. non-proprietary protocols), recent advances in processor, radio, and memory

technologies and the engineering of increasingly smaller sensing devices, the

availability and area of application for wireless sensor networks have steadily been

increasing.

Sigma Technology Development Stockholm AB raised the question as to whether a

wireless sensor network, running an open-source operating system and communicating

over IPv6, could be used in the field of smart autonomous irrigation? The company also

required a proof-of-concept system for demonstration purposes and to identify if the

design choices made were suitable for an actual implementation.

There are numerous of design decisions that have to be made when constructing an

irrigation system: the back-end set-up, which irrigation algorithms to use, what hardware

to choose and how to communicate? This thesis therefore focuses on the overall

system design of a wireless sensor network in the field of irrigation and highlights the

trade-offs being made and their pros and cons.

Two improvements related to the existing technology and the proof-of-concept system

are presented in this thesis. Firstly, the recommendation to use clustered self-healing

routing despite claimed power consumption issues. Secondly, a new technique to

minimize power consumption, by dynamically changing the sleep interval on the sensor

nodes with the help of weather data. Furthermore, the proof-of-concept system is

constructed and analysed to assess whether the system design choices made are valid

for a real-life deployment.

Abstract [sv]

Trådlösa sensor nätverk används för att övervaka lokala miljöförändringar med hjälp av

olika sorters sensorer. På grund av nedåtgående driftkostnader (ökad tillgänglighet av

open-source mjukvara) och framsteg inom processor-, radio-, och datorminnesteknolgi

har både tillgängligheten och användningsområdena för trådlösa sensornätverk stadigt

ökat.

Sigma Technology Development AB ställde frågan huruvida ett trådlöst sensornätverk,

som använder sig av ett open-source operativsystem och kommunicerar över IPv6,

kunde användas inom smart konstbevattning? Företaget ville även att ett proof-ofconcept

system utvecklades för demonstration samt för att kunna avgöra om de

designval som gjorts är lämpliga att använda i en verklig implementation.

Det finns en mängd designval som måste göras när man konstruerar ett

bevattningsystem: back-end lösningen, vilka bevattningsalogritmer som ska användas,

vilken hårdvara som ska användas samt hur kommunikationen mellan noderna ska

upprättas? Det här examensarbetet fokuserar därför på den övergripande

systemdesigen av ett trådlöst sensornätverk inom konstbevattning, utvärderar och

avgör vilka kompromisser som måste göras samt för- och nackdelarna med dessa val.

Examensarbetet presenterar vidare två förbättringar på det utvecklade konceptsystemet

som inte heller finns på marknanden. Först rekommenderas användandet av robusta

självläkande routing protokoll trots påstådda energiförbrukningsproblem. Sedan föreslås

även en teknik som minimerar energiåtgången genom att dynamiskt ändra hur länge

sensornoden befinner sig i ’sleep mode’, detta med hjälp av insamlad väderdata.

Slutligen så konstrueras och analyseras proof-of-concept systemet för att utvärdera om

dessa designval är lämpliga för en implementering i det verkliga livet.

Place, publisher, year, edition, pages
2014. , 114 p.
Series
MMK 2014:76 MDA 472
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-157146OAI: oai:DiVA.org:kth-157146DiVA: diva2:769374
Supervisors
Examiners
Available from: 2014-12-08 Created: 2014-12-08

Open Access in DiVA

System design choices in smart(4244 kB)4438 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 4244 kBChecksum SHA-512
52a5a076f72d88156c68f247cd769f01945828f98d607c3276a4732a58ac4186f547752b2aa3f15192df9cab861a5002462e63000caad4b6df86c8e789567b67
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 4438 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 480 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf